高中物理电磁大题和答案.docx

上传人:b****2 文档编号:2025036 上传时间:2022-10-26 格式:DOCX 页数:16 大小:445.67KB
下载 相关 举报
高中物理电磁大题和答案.docx_第1页
第1页 / 共16页
高中物理电磁大题和答案.docx_第2页
第2页 / 共16页
高中物理电磁大题和答案.docx_第3页
第3页 / 共16页
高中物理电磁大题和答案.docx_第4页
第4页 / 共16页
高中物理电磁大题和答案.docx_第5页
第5页 / 共16页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

高中物理电磁大题和答案.docx

《高中物理电磁大题和答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理电磁大题和答案.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

高中物理电磁大题和答案.docx

高中物理电磁大题和答案

1.(20XX年安徽卷)18.“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞。

已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子的运动半径不变。

由此可判断所需的磁感应强度B正比于

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】由于等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,即。

带电粒子在磁场中做圆周运动,洛仑磁力提供向心力:

得。

而故可得:

又带电粒子的运动半径不变,所以。

A正确。

2.(20XX年大纲卷)25.(20分)如图,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿x轴负向。

在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进人电场。

不计重力。

若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,求:

⑴电场强度大小与磁感应强度大小的比值;

⑵该粒子在电场中运动的时间。

25.【答案】(1)   (2)

【考点】带电粒子在电磁场中的运动、牛顿第二定律、

【解析】

(1)如图粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设磁感应强度大小为B,粒子质量与所带电荷量分别为m和q,圆周运动的半径为R0,由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得:

由题给条件和几何关系可知:

R0=d

设电场强度大小为E,粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax,在电场中运动的时间为t,离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vy。

由牛顿定律及运动学公式得:

粒子在电场中做类平抛运动,如图所示

联立得

(2)同理可得

3.(20XX年广东卷)36、(18分)

如图25所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距6L。

两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN为理想分界面。

Ⅰ区的磁感应强度为B0,方向垂直纸面向外,A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离均为L。

质量为m、+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区。

P点与A1板的距离是L的k倍。

不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑。

(1)若k=1,求匀强电场的电场强度E;

(2)若2

 

36.【答案】:

(1)

(2)

【解析】:

(1)若k=1,则有:

MP=L,粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,

根据几何关系,该情况粒子的轨迹半径为:

R=L,

粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,则有:

粒子在匀强电场中加速,根据动能定理有:

综合上式解得:

(2)因为2

有几何关系:

又有

则整理解得:

又因为:

根据几何关系有:

则Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系:

4.(2014海南卷)8.如图,两根平行长直导线相距2L,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、和3.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是

A.a处的磁感应强度大小比c处的大

B.b、c两处的磁感应强度大小相等

C.a、c两处的磁感应强度方向相同

D.b处的磁感应强度为零

8.【答案】AD

【解析】根据通电直导线的磁场,利用右手螺旋定则,可知b处场强为零,两导线分别在a处的产生的场强都大于在c处产生的场强,a、c两处的场强叠加都是同向叠加,选项AD正确。

5.(2014海南卷)14.如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xoy平面平行,且与x轴成450夹角。

一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力。

(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间;

(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值。

14.【答案】,

【解析】

(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,根据洛伦兹力公式及圆周运动规律,有

依题意,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为,所需时间t1为

求得

(2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为v0,设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速度大小为a,电场强度大小为E,有

根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足

得电场强度最大值

6.(2014江苏卷)14.(16分)某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示。

装置的长为L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d。

装置右端有一收集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。

在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成300角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点。

改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置。

不计粒子的重力。

(1)求磁场区域的宽度h;

(2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;

(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值。

14.【答案】

(1)

(2)

(3)

【考点】带电粒子在磁场中的运动、洛伦兹力、牛顿第二定律

【解析】

(1)设粒子的轨道半径为r

根据题意且

解得

(2)改变入射速度后粒子在磁场中的轨道半径为

由题意可知解得

设粒子经过上方磁场n次

由题意可知

且解得

(20XX年江苏卷)

 

7.(20XX年全国卷1)15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是

A.安培力的方向可以不垂直于直导线

B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半

15.【答案】:

B

【解析】:

由左手定则安培力方向一定垂直于导线和磁场方向,A错的B对的;F=BILsinθ,安培力大小与磁场和电流夹角有关,C错误的;从中点折成直角后,导线的有效长度不等于导线长度一半,D错的

8.(20XX年全国卷1)16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。

一带电拉子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。

已知拉子穿越铝板时,其动能损失一半,这度方向和电荷量不变。

不计重力。

铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为

A.2B.C.1D.

 

16.【答案】:

D

【解析】:

动能是原来的一半,则速度是原来的倍,又由得上方磁场是下方磁场的倍,选D。

10.(20XX年山东卷)

24.如图甲所示,间距为d,垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。

取垂直与纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度的变化规律如图乙所示。

t=0时刻,一质量为m,带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。

当和取某些特定值时,可使t=0时刻射入的粒子经时间恰能垂直打到P板上(不考虑粒子反弹)。

上述m,q,d,为已知量。

(1)若,求

(2)若,求粒子在磁场中运动的加速度大小。

(3)若,为使粒子仍能垂直打到P板上,求

24、【答案】

(1)

(2)(3);

【解析】解:

(1)设粒子做圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得

据题意由几何关系得

R1=d②

联立①②式得

(2)设粒子做圆周运动的半径为R2,加速度大小为a,由圆周运动公式得

据题意由几何关系得

联立④⑤式得

(3)设粒子做圆周运动的半径为R,周期为T,由圆周运动公式得

由牛顿第二定律得

由题意知,代入⑧式得

d=4R⑨

粒子运动轨迹如图所示,

O1、O2为圆心,连线与水平方向的夹角为,在每个TB内,只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求,由题意可知

设经历完整TB的个数为n(n=0,1,2,3……)

若在A点击中P板,据题意由几何关系得

当n=0时,无解

当n=1时,联立⑨式得

联立⑦⑨⑩式得

当时,不满足的要求

若在B点击中P板,据题意由几何关系得

当n=1时,无解

当n=1时,联立⑨式得

联立⑦⑨⑩式得

当时,不满足的要求

11.(20XX年四川卷)10.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角,过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度。

小物体质量、电荷量,收到水平向右的推力的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。

当到达倾斜轨道低端G点时,不带电的小物体在GH顶端静止释放,经过时间与相遇。

和与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为,取,,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。

求:

(1)小物体在水平轨道CD上运动的速度v的大小;

(2)倾斜轨道GH的长度s。

 

10.【解析】

(1)由对P1受力分析可得:

竖着方向受力平衡:

N+qvB=mg……①

水平方向受力平衡:

F=N……②

联立①②可得:

v=4m/s

(2)P1从D到G由于洛伦兹力不做功,电场力做正功,重力做负功由动能定理可知:

qEr-mgr(1-cos)=mv-m……③

P1过G点后做匀变速直线运动的加速度设为a,则;

qEcos-mg-(mgcos+qE)=ma……④

P2质量设为m在GH上做匀加速直线运动的加速度a,则:

mg-mgcos=ma……⑤

P1和P2在GH上的时间相同位移之和为S,所以:

S=vt+at+at……⑥

联立各式,可得:

S=0.56m

17.(2014北京)16.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,他们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径。

若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb。

则一定有

A.qa

16.【答案】A

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动、圆周运动的规律、动量

【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有:

,因为两个粒子的动量相等,且,所以,A项正确;速度不知道,所以质量关系不确定,B项错误;又因为,质量关系不知道,所以周期关系不确定,CD项错误。

20.(12分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l。

导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0(见图).若两导体棒在运动中始终不接触,求:

(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少.

(2)当a

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > PPT模板

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1